發(fā)布時(shí)間:2023-10-10 15:34:43
序言:作為思想的載體和知識(shí)的探索者,寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇數(shù)字教學(xué)方法,期待它們能激發(fā)您的靈感。
數(shù)字電子技術(shù)是支撐智能電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要技術(shù),具有較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性。對(duì)機(jī)電工程類專業(yè)來(lái)說(shuō),《數(shù)字電子技術(shù)》課程是重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一,為學(xué)習(xí)《單片機(jī)技術(shù)》《PLC技術(shù)》《嵌入式技術(shù)》和《電子創(chuàng)新設(shè)計(jì)》等后續(xù)重要專業(yè)課程作了重要的鋪墊。高職學(xué)生具有一定的理論學(xué)習(xí)和理解能力,不喜歡單一的理論鉆研,喜歡動(dòng)手實(shí)踐,將基礎(chǔ)的理論與實(shí)踐相結(jié)合,在實(shí)踐中加深對(duì)理論知識(shí)的認(rèn)知。在電子技術(shù)迅猛發(fā)展,電子元件材料和電子工藝層出不窮的背景下,針對(duì)高職教學(xué),對(duì)《數(shù)字電子技術(shù)》課程項(xiàng)目式教學(xué)方法進(jìn)行探索研究很有必要。將基礎(chǔ)知識(shí)、軟件仿真、實(shí)物制作和拓展訓(xùn)練融入項(xiàng)目教學(xué)中,通過(guò)實(shí)踐來(lái)增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和提高對(duì)理論知識(shí)的掌握程度。給學(xué)生一個(gè)靈活自由的學(xué)習(xí)環(huán)境,以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造性思維,提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)現(xiàn)能力,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力[1]。
2與時(shí)俱進(jìn),破舊立新
在這個(gè)快節(jié)奏的時(shí)代,科技迅猛發(fā)展,電子技術(shù)飛速發(fā)展,電子元件材料不斷更新?lián)Q代[1]。我們的教學(xué)也要與時(shí)俱進(jìn),破舊立新。在選擇教材方面,選擇與新時(shí)代知識(shí)相符合的教材,選擇適合當(dāng)前高職教學(xué)環(huán)境的項(xiàng)目式教材。有的教材曾經(jīng)很經(jīng)典,但是對(duì)于現(xiàn)代的高職教學(xué)來(lái)說(shuō),教材的編排過(guò)于守舊,教材里選用的例子和項(xiàng)目已經(jīng)很舊版,缺乏新時(shí)代的朝氣。應(yīng)該選用基礎(chǔ)知識(shí)與現(xiàn)代電子技術(shù)相結(jié)合的教材,教材里的項(xiàng)目例子等能跟現(xiàn)代生產(chǎn)生活相結(jié)合,有利于學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解和對(duì)電子設(shè)計(jì)的創(chuàng)新改造。在選擇教具方面,也要與時(shí)俱進(jìn),選擇與現(xiàn)代生活生產(chǎn)相關(guān)的教具。例如在學(xué)習(xí)基本邏輯門的時(shí)候,可以選擇生活中使用的聲光控制燈,這樣,一來(lái)學(xué)生對(duì)聲光控制燈見得比較多,二來(lái)用學(xué)習(xí)的知識(shí)解釋常見的產(chǎn)品原理能增加學(xué)生的求知欲。在項(xiàng)目選擇方面,要讓項(xiàng)目接近現(xiàn)代的生活生產(chǎn),富有趣味性和現(xiàn)代性。項(xiàng)目中電路中選用當(dāng)前流行的電子元件及芯片,與企業(yè)生產(chǎn)接軌。總項(xiàng)目能涵括數(shù)字電子技術(shù)的基本知識(shí)點(diǎn)。
3理論與實(shí)踐相結(jié)合
理論指導(dǎo)實(shí)踐,實(shí)踐能檢驗(yàn)理論知識(shí),能更好地豐富理論知識(shí)。單一的理論教學(xué)比較枯燥,知識(shí)難以被學(xué)生理解和掌握。連續(xù)上兩節(jié)理論課,很多學(xué)生就呈現(xiàn)出疲憊不堪、精神頹靡的狀態(tài)。為了改善這種情況,提倡使用理論與實(shí)踐相結(jié)合的項(xiàng)目式教學(xué),以理論指導(dǎo)實(shí)踐,在實(shí)踐中尋找知識(shí)點(diǎn)的突破。在項(xiàng)目實(shí)踐中,可以知道數(shù)字電子技術(shù)能做哪些產(chǎn)品,能知道本課程有哪些局限的地方,引起學(xué)生對(duì)后續(xù)課程知識(shí)的聯(lián)想及渴望,能使學(xué)生提起精神,提高學(xué)習(xí)效率,增加學(xué)習(xí)興趣。項(xiàng)目的實(shí)施環(huán)節(jié)安排如圖1所示。在項(xiàng)目實(shí)施的過(guò)程中,先講解與項(xiàng)目相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí),如數(shù)制、邏輯門、譯碼器等等,然后讓學(xué)生對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行討論及提問(wèn),了解項(xiàng)目的電路原理后,進(jìn)行軟件仿真測(cè)試,最后進(jìn)行實(shí)物制作。制作好實(shí)物后,對(duì)電路盡心調(diào)試,將調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行歸納總結(jié)。軟件仿真環(huán)節(jié)能鍛煉學(xué)生的繪圖能力和電路分析能力。實(shí)物制作環(huán)節(jié)能培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際操作能力、故障排查能力以及方案的驗(yàn)證能力[2]。老師在學(xué)生的實(shí)踐過(guò)程中,進(jìn)行監(jiān)督和適時(shí)指導(dǎo)。
4拓展訓(xùn)練,創(chuàng)新設(shè)計(jì)
技術(shù)發(fā)展,重在創(chuàng)新。學(xué)生是祖國(guó)的未來(lái),是國(guó)家的后備軍,是科技發(fā)展的重要力量。在教學(xué)過(guò)程中,需要重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和主動(dòng)性。在做完一個(gè)項(xiàng)目后,安排課內(nèi)拓展訓(xùn)練,鞏固前面的知識(shí),為后面的知識(shí)作鋪墊,還可以引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮想象進(jìn)行創(chuàng)新改造或設(shè)計(jì),鼓勵(lì)學(xué)生大膽提出自己的想法和設(shè)計(jì)思想。鼓勵(lì)學(xué)生參加課外的拓展訓(xùn)練活動(dòng),如參加相關(guān)協(xié)會(huì),參加相關(guān)知識(shí)的競(jìng)賽,如校內(nèi)外技能競(jìng)賽、“大學(xué)生挑戰(zhàn)杯”比賽等等。通過(guò)拓展訓(xùn)練,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新靈感,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)新的主動(dòng)性[3]。在小組合作中,鍛煉學(xué)生的團(tuán)體合作能力、溝通交流能力及組織能力,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和職業(yè)能力。模擬企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng),有利于學(xué)生以后與社會(huì)企業(yè)工作平滑接軌。
5綜合考核
在學(xué)生考核方面,摒棄常規(guī)的單一理論考核,注重過(guò)程考核,對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合考核[4]。綜合考核不但注重基礎(chǔ)理論考核,還注重學(xué)生的平時(shí)項(xiàng)目考核、學(xué)生的創(chuàng)新能力考核及課堂表現(xiàn)。考核方式如圖2所示。理論考試重在考核學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的掌握程度,平時(shí)項(xiàng)目考核重要考核學(xué)生完成項(xiàng)目的情況及在項(xiàng)目實(shí)踐中的表現(xiàn),課堂表現(xiàn)考核是檢查學(xué)生的課堂紀(jì)律及是否認(rèn)真討論、積極提問(wèn)和回答問(wèn)題,課程作業(yè)考核重在考核學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。
6結(jié)束語(yǔ)
高職教育要培養(yǎng)怎樣的人?怎樣培養(yǎng)人?帶著這兩個(gè)問(wèn)題,高職老師一直在做調(diào)研研究,科學(xué)定位,不斷地優(yōu)化教學(xué)方法。在現(xiàn)代的職業(yè)教育教學(xué)中,我們打破傳統(tǒng)的單一的理論教學(xué),大膽嘗試新的教學(xué)方法,致力探索和研究最為合適高職學(xué)生的教學(xué)方法,提高我們的教學(xué)水平和教學(xué)效率,盡力為現(xiàn)代企業(yè)培養(yǎng)適用人才。在這條探索的路上高職老師不畏困難,不斷學(xué)習(xí)和研究新的教學(xué)方法,為培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才不斷努力。
參考文獻(xiàn)
[1]李寧,羅琴娟,錢樺,等.數(shù)字電子技術(shù)自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐及分析[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2015,32(6).
[2]楊春玲,朱敏,張巖.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)研究性教學(xué)方法的探索與實(shí)踐[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué),2014(2).
[3]陳柳,戴璐平.“數(shù)字電子技術(shù)”課程教學(xué)改革研究與探索[J].中國(guó)電力教育,2013(2).
關(guān)鍵詞:邏輯,設(shè)疑教學(xué)法,對(duì)比教學(xué)法
前 言
數(shù)字邏輯是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)(類)大學(xué)本科學(xué)生重要專業(yè)基礎(chǔ)必修課,是計(jì)算機(jī)的基本理論之一,也是學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握計(jì)算機(jī)電子線路的基礎(chǔ)課程。數(shù)字邏輯是計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)體系中具有承上啟下的作用,本課程為后續(xù)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)原理、微機(jī)原理、接口通訊等課程,進(jìn)行數(shù)字計(jì)算機(jī)和其它數(shù)字系統(tǒng)的硬件分析與設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。
我校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)(本科)選用的教材是毛法堯編著的《數(shù)字邏輯》(第二版)。在教學(xué)實(shí)踐中,我們一直探討著如何激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性與積極性、改進(jìn)教學(xué)方法、提高教學(xué)質(zhì)量,讓學(xué)生喜歡學(xué)習(xí)這門功課。我們學(xué)習(xí)和借鑒了兄弟院校的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合我們的教學(xué)實(shí)踐,對(duì)數(shù)字邏輯課程教學(xué)方法的改進(jìn)進(jìn)行了一些嘗試和探索。
一、注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)愿望和學(xué)習(xí)需求
學(xué)習(xí)需求是學(xué)生學(xué)習(xí)的根本動(dòng)力。注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)愿望和需求,生動(dòng)地向?qū)W生介紹數(shù)字邏輯課程的性質(zhì)與設(shè)置目的。讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)字邏輯是本專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,是多門后續(xù)課程的基礎(chǔ),既有理論知識(shí)又有實(shí)踐技術(shù),是一門有廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)課。舉一些數(shù)字邏輯在計(jì)算機(jī)運(yùn)算器、裁判表決器、計(jì)數(shù)器中的實(shí)際應(yīng)用,加深學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)數(shù)字邏輯必要性的認(rèn)識(shí),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)需要和學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的好奇心和求知欲,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)字邏輯對(duì)未來(lái)的學(xué)習(xí)和工作大有益處,引導(dǎo)學(xué)生喜歡學(xué)習(xí)數(shù)字邏輯這門功課。
講明數(shù)字邏輯課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法。數(shù)字邏輯所研究的主要是輸出與輸入間的邏輯關(guān)系,定量計(jì)算較少,而邏輯運(yùn)算,邏輯判斷和邏輯推理較多。為了更好地研究這些邏輯關(guān)系,采用布爾代數(shù),真值表,卡諾圖,狀態(tài)圖。讓學(xué)生了解數(shù)字邏輯課程的特點(diǎn)。學(xué)好數(shù)字邏輯課程的方法是:注意基本概念的理解,在理解的基礎(chǔ)上掌握其知識(shí)內(nèi)涵。。注意邏輯運(yùn)算、邏輯判斷和邏輯推理;多做課后習(xí)題以衡量與檢查對(duì)教材內(nèi)容的理解和掌握情況;多實(shí)驗(yàn)、多驗(yàn)證,使感性認(rèn)識(shí)和理性認(rèn)識(shí)的相統(tǒng)一,加深對(duì)理論知識(shí)的理解;學(xué)完每一章后自我進(jìn)行總結(jié),歸納基本概念、基本定理、原理以及基本方法;學(xué)完教材中的所有內(nèi)容后,自我總結(jié)出教材各章節(jié)間的內(nèi)在聯(lián)系等。
通過(guò)教師的介紹和引導(dǎo),使學(xué)生對(duì)數(shù)字邏輯課程有一個(gè)較完整的了解,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)需要,樹立學(xué)習(xí)自信心,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、求知欲、學(xué)習(xí)積極性和自主性。好的開端等于成功的一半。
二、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性、提高課堂教學(xué)質(zhì)量
激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性與積極性、改進(jìn)教學(xué)方法、提高教學(xué)質(zhì)量、讓學(xué)生喜歡學(xué)習(xí)數(shù)字邏輯課程是課堂教學(xué)的著力點(diǎn)。。
教師在每一節(jié)課堂上精心營(yíng)造出學(xué)生極有興趣聽講的場(chǎng)景是提高課堂教學(xué)效率的最佳追求。教師精心組織信息量大、有吸引力的課堂教學(xué),將信息化技術(shù)引入到教學(xué)中,用優(yōu)美的課件圖示能給學(xué)生較強(qiáng)的視覺(jué)上的感受;輔以板書的細(xì)致講解,層層推演,引導(dǎo)學(xué)生步步深入。對(duì)于教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)內(nèi)容要講深講透,注重對(duì)學(xué)生的數(shù)字邏輯思維方法訓(xùn)練。教師以自己獨(dú)特的教學(xué)風(fēng)格感染學(xué)生,使學(xué)生在聽課時(shí)享受到數(shù)字邏輯理論的嚴(yán)密性、邏輯性和趣味性。視覺(jué)感受和理性思維有機(jī)地結(jié)合使學(xué)生感到上一節(jié)課是一次精神上的享受,產(chǎn)生有所收獲的滿足感。大大增加教學(xué)信息量,提高學(xué)習(xí)效率。
改變傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué),實(shí)施啟發(fā)式教學(xué)。采用設(shè)疑教學(xué)法,教師創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境:即提出具有一定難度,需要學(xué)生克服,而又是學(xué)生力所能及的情境。課堂上多采用設(shè)問(wèn)方式,調(diào)動(dòng)起學(xué)生積極思考、主動(dòng)參與教學(xué)的熱情。教師有意識(shí)地設(shè)疑,使學(xué)生因“疑”生奇、生趣,跟著教師的問(wèn)題積極地思考解決方法,爭(zhēng)相回答問(wèn)題,甚至產(chǎn)生一些具有創(chuàng)新性的想法和意見。增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生的求知欲,啟發(fā)學(xué)生的思維,開發(fā)學(xué)生的潛能,活躍了課堂氣氛,提高了課堂教學(xué)效率。教師對(duì)學(xué)生的熱愛(ài)、尊重、理解和信任,把學(xué)生們的自尊、自強(qiáng)、自我實(shí)現(xiàn)和積極參與的潛意識(shí)激發(fā)出來(lái),參與到教學(xué)活動(dòng)中來(lái)。創(chuàng)設(shè)一些疑問(wèn),引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考,加強(qiáng)了教師與學(xué)生的互動(dòng),課堂氣氛生動(dòng)活潑,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
對(duì)比教學(xué)法:有些教學(xué)內(nèi)容可以采用對(duì)比教學(xué)法,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的感受強(qiáng)度。數(shù)字邏輯課程中很多知識(shí)都可以采用對(duì)比教學(xué)法,例如邏輯代數(shù)的基本定律基本上都是成對(duì)地出現(xiàn)、反演規(guī)則和對(duì)偶規(guī)則、邏輯函數(shù)最小項(xiàng)表達(dá)式和最大項(xiàng)表達(dá)式、異或門和同或門、組合電路與時(shí)序電路、JK觸發(fā)器和T觸發(fā)器、編碼器和譯碼器等,采用對(duì)比教學(xué)效果很好。學(xué)生反映是:很有趣,印象深刻,容易記牢。
合作情境及研討會(huì)方式。在講授了組合邏輯電路后,我們?cè)囼?yàn)性地出了兩個(gè)實(shí)用的控制電路設(shè)計(jì)題目,學(xué)生分成6個(gè)設(shè)計(jì)小組,各自拿出設(shè)計(jì)方案。。各小組的學(xué)生們共同努力,積極承擔(dān)設(shè)計(jì)任務(wù),共享成功喜悅。教師選出兩個(gè)設(shè)計(jì)方案在課堂上讓學(xué)生們共同研討,鼓勵(lì)每個(gè)學(xué)生大膽提出自己的不同見解,肯定設(shè)計(jì)方案的優(yōu)點(diǎn),分析方案中的不足之處,共同完善設(shè)計(jì)方案。最后,教師對(duì)方案進(jìn)行點(diǎn)評(píng)總結(jié)。學(xué)生發(fā)言的積極性很高,增強(qiáng)了集體觀念和合作精神,取得了較好學(xué)習(xí)的效果。
三、注重實(shí)踐環(huán)節(jié),精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課。
數(shù)字邏輯是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,常言道:“紙上學(xué)來(lái)終覺(jué)淺”。我們加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課教學(xué),精心設(shè)計(jì)了多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。學(xué)生在邏輯實(shí)驗(yàn)箱上做各種驗(yàn)證性和設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn),對(duì)書本知識(shí)得到進(jìn)一步理解、掌握和鞏固;同時(shí)能極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,使學(xué)生得到實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練,豐富和擴(kuò)展了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。通過(guò)實(shí)踐性教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力、分析和解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)和大膽探索的創(chuàng)新精神。通過(guò)實(shí)驗(yàn)小組的齊心協(xié)力、共同完成實(shí)踐課題設(shè)計(jì),培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神和集體觀念。借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件來(lái)進(jìn)行數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)和功能仿真,使學(xué)生掌握新的數(shù)字系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法,大大提高了實(shí)驗(yàn)效率。
四、結(jié) 語(yǔ)
通過(guò)我們對(duì)數(shù)字邏輯教學(xué)方法改進(jìn)做了一些嘗試和探索,體會(huì)到首先要選優(yōu)秀教材或編寫適合本校學(xué)生的教材、講義和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,使教材能適應(yīng)時(shí)代的進(jìn)步和發(fā)展。提高課堂教學(xué)質(zhì)量關(guān)鍵在于任課教師的教學(xué)理念和教學(xué)方式。如何將學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性、創(chuàng)新精神激發(fā)出來(lái)是教師備課和講課著力點(diǎn)。教師在每一節(jié)課堂上精心營(yíng)造的活潑生動(dòng)的場(chǎng)景是課堂教學(xué)效率的最佳追求。教學(xué)是一個(gè)師生共同參與、雙向交流的過(guò)程,教師快樂(lè)地教書育人,學(xué)生很有興趣快樂(lè)地學(xué)習(xí)。教師不僅要把知識(shí)教給學(xué)生,注重對(duì)學(xué)生數(shù)字邏輯思維方法訓(xùn)練和實(shí)踐能力訓(xùn)練,而且要培養(yǎng)學(xué)生的終身學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力。教師不斷地進(jìn)行教學(xué)方法改進(jìn),提高課堂教學(xué)質(zhì)量,使學(xué)生學(xué)好數(shù)字邏輯這門專業(yè)基礎(chǔ)課。
參考文獻(xiàn)
[1]盛群力,等. 教學(xué)設(shè)計(jì)[M]北京:高等教育出版社2005:57-60,91
[2]李銀芳. 高校精品課程建設(shè)中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題[J].中國(guó)高教研究2007(01)
[3]毛法堯. 數(shù)字邏輯(第二版)[M] 高等教育出版社2008:23220-00
[4]林崇德. 教育心理學(xué) [M] 人民教育出版社 2007:G.7239
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文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):16723198(2015)11013402
0引言
本課程隨著高教改革的步伐,其教學(xué)方法方面進(jìn)行了一系列的改革,在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)平臺(tái)、教師培訓(xùn)及其實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和考核方面也取得了一定的成效。但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的日新月異,和社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)類人才實(shí)踐能力、運(yùn)用知識(shí)等綜合能力不斷提出更新更高的需求,這些需求倒逼著對(duì)本課程教學(xué)方法做進(jìn)一步的改進(jìn)和創(chuàng)新。需要教師在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等合理整合、提高教師能力、遵循教學(xué)規(guī)律來(lái)加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力,和課程考核等方面予以研究。
1數(shù)字電子技術(shù)課程目前的教學(xué)方法
數(shù)字電子技術(shù)是計(jì)算類專業(yè)的基礎(chǔ)課程,其內(nèi)容是經(jīng)典的。目前本課程的教學(xué)方法主要是理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩個(gè)環(huán)節(jié)組成。理論教學(xué)以課堂教學(xué)形式進(jìn)行,老師講,學(xué)生聽課。實(shí)踐教學(xué)是學(xué)生在硬件實(shí)驗(yàn)箱或者虛擬平臺(tái)上,以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,起到鞏固課堂學(xué)習(xí)的目的,最后進(jìn)行筆試考核。另外隨著教學(xué)改革的需要,一是增加學(xué)生自主學(xué)習(xí)時(shí)間,二是增加學(xué)生較寬領(lǐng)域知識(shí)的涉獵,在總教學(xué)學(xué)時(shí)有限的情況下,一般采取減少專業(yè)課程教學(xué)學(xué)時(shí)的辦法來(lái)滿足以上改革的需要。所以,隨著本課程學(xué)時(shí)不斷減少的情況下,現(xiàn)用的教學(xué)方法也有待創(chuàng)新改革。
2目前本課程教學(xué)方法存在的問(wèn)題
(1)教學(xué)平臺(tái)單一,教學(xué)內(nèi)容側(cè)重不夠準(zhǔn)確。教學(xué)形式單一,沒(méi)有充分利用現(xiàn)代開發(fā)技術(shù)平臺(tái),或者先進(jìn)齊全的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備,沒(méi)有合理分配課程學(xué)時(shí),沒(méi)有把抽象的理論性強(qiáng)邏輯強(qiáng)的知識(shí),用直觀的方法予以表達(dá)。另外由于專業(yè)學(xué)時(shí)壓縮的需要,不少高校處理方式或者簡(jiǎn)單縮減理論和實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí),或者干脆刪掉本課程,這是一種消極適應(yīng)的處理方法。
(2)尊重成人學(xué)習(xí)規(guī)律不夠,提供給學(xué)生主動(dòng)機(jī)會(huì)欠缺。沒(méi)有引導(dǎo)學(xué)生感性認(rèn)識(shí)和理解抽象概念,難以激發(fā)學(xué)生的興趣,面對(duì)抽象難懂的知識(shí),和機(jī)械教學(xué)方法下的學(xué)習(xí),慢慢導(dǎo)致學(xué)生懼怕計(jì)算機(jī)硬件的心理困惑,逃避類似課程的學(xué)習(xí)。另外,多年應(yīng)試教育下來(lái),多數(shù)學(xué)生自我管理的習(xí)慣和能力還不具備,因此不少學(xué)生課堂或跟不上老師進(jìn)度,或沒(méi)興趣聽課,課堂上玩手機(jī),大把的課余時(shí)間也無(wú)法有效利用。四年下來(lái),沒(méi)學(xué)好專業(yè),難就業(yè),還養(yǎng)成很多陋習(xí)。所以遵循成人學(xué)習(xí)規(guī)律,結(jié)合課程引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我管理好習(xí)慣的積累,培養(yǎng)自學(xué)能力,通過(guò)布置個(gè)性化有針對(duì)性的作業(yè),引導(dǎo)學(xué)生思考、討論,消除學(xué)生抄襲作業(yè)的可能。
(3)考核形式單一。目前考核方法難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)激情,分?jǐn)?shù)至上的方法導(dǎo)致學(xué)生重視理論學(xué)習(xí),輕視實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)。
3新教學(xué)方法研究
3.1具體研究對(duì)象
在尊重教學(xué)規(guī)律的前提下,從教學(xué)平臺(tái)、任課教師和學(xué)生等多方面入手,研究新的合理教學(xué)方法。在數(shù)字電子技術(shù)課程學(xué)時(shí)極其有限的情況下,進(jìn)一步細(xì)化和整合教學(xué)內(nèi)容,合理組織教學(xué),提升教師專業(yè)水平和與學(xué)生互動(dòng)能力,將傳統(tǒng)的簡(jiǎn)單理論加實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)方法改革,研究形成理論、實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐一體化,課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)室教學(xué)和課外自主學(xué)習(xí)等多平臺(tái)有機(jī)整合一體化的課程教學(xué)方法。
3.2研究?jī)?nèi)容
在符合教學(xué)大綱教學(xué)要求與內(nèi)容的前提下,把原有理論加實(shí)驗(yàn)分開的教學(xué)方法,進(jìn)行改進(jìn),采取多管齊下、有機(jī)整合的教學(xué)方法。
學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的平臺(tái)有教室聽課、實(shí)驗(yàn)室動(dòng)手和課外自學(xué)等多種形式,只要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺(jué)性,可以引導(dǎo)學(xué)生,圍繞課程知識(shí)體系,把這些平臺(tái)多管齊下,有機(jī)利用整合,做到高效學(xué)習(xí)和各種能力的有效提高。
本課程知識(shí)體系包括基本概念、數(shù)字邏輯代數(shù)和基本經(jīng)典的設(shè)計(jì)和分析方法;具體數(shù)字電路的分析和設(shè)計(jì)驗(yàn)證性的知識(shí);和實(shí)現(xiàn)相關(guān)電路的開發(fā)軟件仿真平臺(tái),以及課內(nèi)外習(xí)題的解答。以效率為目的,注重學(xué)生成人的學(xué)習(xí)規(guī)律,將這些內(nèi)容進(jìn)行合理的分類整合,有效結(jié)合不同學(xué)習(xí)環(huán)境,安排教學(xué)內(nèi)容,有計(jì)劃展開教學(xué)工作。
依據(jù)教學(xué)環(huán)境,將教學(xué)內(nèi)容分成三部分。
一是在課堂教室里,把邏輯推理性強(qiáng)的知識(shí)用多媒體設(shè)備演示和黑板逐一推導(dǎo),構(gòu)建知識(shí)的整體框架,以便學(xué)生對(duì)本課程有一個(gè)大致的印象,起到入門的作用。另外,課內(nèi)外習(xí)題的解答也在教室進(jìn)行,便于學(xué)生對(duì)知識(shí)疑點(diǎn)的準(zhǔn)確掌握。該部分占全部學(xué)時(shí)六分之一左右。
二是具體數(shù)字電路的分析和設(shè)計(jì)在老師講解或者案例自學(xué)的基礎(chǔ)上,接著讓學(xué)生驗(yàn)證。這部分在實(shí)驗(yàn)室授課完成,大約為二分之一學(xué)時(shí)。
在老師引導(dǎo)下演示,學(xué)生照著學(xué)會(huì)用仿真平臺(tái)實(shí)現(xiàn)功能部件的分析與設(shè)計(jì)。需要立馬驗(yàn)證輔助理解的抽象知識(shí)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,結(jié)合實(shí)驗(yàn)室多媒體設(shè)備和實(shí)驗(yàn)設(shè)備,老師先講解一般方法,經(jīng)典例題,學(xué)生立馬練習(xí)相關(guān)習(xí)題,予以驗(yàn)證理解。老師可以及時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)等方式解答學(xué)生的疑惑。其優(yōu)點(diǎn)就是學(xué)生有機(jī)會(huì)動(dòng)手參與,調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,符合成人學(xué)習(xí)特點(diǎn)。以上兩部分的學(xué)時(shí)就是傳統(tǒng)教學(xué)方法的理論學(xué)時(shí),但新的教學(xué)方法既完成了理論知識(shí)的傳授,也完成的基本驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的任務(wù)。
三是完成課程設(shè)計(jì)綜合型較強(qiáng)的實(shí)踐內(nèi)容,增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的機(jī)會(huì)和能力。教學(xué)任務(wù)包括引導(dǎo)學(xué)生合理利用課外時(shí)間自學(xué)掌握Proteus等仿真軟件的使用。較大復(fù)雜度和難度的課題,將分組來(lái)實(shí)現(xiàn),大約8學(xué)時(shí)。基本原則:學(xué)生為主、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、過(guò)程透明、均有收獲。通過(guò)合理分組,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用學(xué)到的知識(shí)完成復(fù)雜度難度較大的課題。從課題驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)生分組、課題的選擇、任務(wù)的劃分、過(guò)程管理、課題完成到文檔整理、演示評(píng)價(jià),都嚴(yán)格管理,培養(yǎng)學(xué)生自我督促,互相激勵(lì)的機(jī)制。這可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)用好課外時(shí)間,也可以培養(yǎng)學(xué)生互相協(xié)調(diào)溝通能力、文檔的撰寫能力。對(duì)于課程設(shè)計(jì)實(shí)踐中遇到的問(wèn)題,老師在實(shí)驗(yàn)室予以一對(duì)一指導(dǎo)解答。
3.3新教學(xué)方法要解決的主要問(wèn)題
(1)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)他們充分合理利用課余時(shí)間的好習(xí)慣,逐步熟練掌握Quartus II仿真軟件的使用。
(2)規(guī)劃好銜接好教室課堂講授、實(shí)驗(yàn)室講授和學(xué)生分組實(shí)踐的內(nèi)容與進(jìn)度。實(shí)時(shí)關(guān)注學(xué)生理解掌握知識(shí)的程度,做動(dòng)態(tài)調(diào)整。
(3)課題分組時(shí),結(jié)合學(xué)生具體情況有機(jī)搭配,做到每個(gè)同學(xué)都有相應(yīng)的收獲。
3.4新教學(xué)方法的評(píng)價(jià)
(1)形成系統(tǒng)完善的本課程教學(xué)方法。任課教師授課水平和與學(xué)生互動(dòng)能力大大提到,受到學(xué)生認(rèn)可和好評(píng)。
(2)引導(dǎo)學(xué)生掌握Proteus等仿真軟件,熟練實(shí)現(xiàn)數(shù)字邏輯電路圖和VHDL編程兩種輸入方法。引導(dǎo)學(xué)生不僅理性掌握數(shù)字電子技術(shù)課程的基本概念和基本方法,通過(guò)基本驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和課題實(shí)踐還能感性了解計(jì)算機(jī)底層電路的分析與設(shè)計(jì),做到理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。
(3)通過(guò)課外作業(yè),和課內(nèi)及時(shí)有效動(dòng)手,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和潛力。通過(guò)分組協(xié)作完成課題,培養(yǎng)學(xué)生整合知識(shí)、收集整理資料的能力,訓(xùn)練學(xué)生組織能力、合作與協(xié)作能力,寫作和表達(dá)能力。
(4)尤其做到了以人為本,遵循成人學(xué)習(xí)多元理論規(guī)律,多方法有機(jī)結(jié)合教學(xué)方法。
關(guān)鍵詞: 《數(shù)字信號(hào)處理》 教學(xué)方法 教學(xué)優(yōu)化
1.引言
隨著電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)字信號(hào)處理的新理論和新技術(shù)層出不窮,目前它已成為應(yīng)用最快、成效最顯著的學(xué)科之一。《數(shù)字信號(hào)處理》已經(jīng)成為我校通信工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,它是多門課程相互連接的橋梁和紐帶,實(shí)現(xiàn)了從理論到實(shí)踐的相互過(guò)渡,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生理論分析和綜合應(yīng)用能力有非常重要的作用。但是該課程理論性比較強(qiáng),概念抽象,[1]對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求也比較高,容易使學(xué)生感到乏味,學(xué)生對(duì)該課程普遍有畏難情緒。因此筆者結(jié)合江蘇大學(xué)通信學(xué)院的教學(xué)特點(diǎn),對(duì)數(shù)字信號(hào)處理教學(xué)方法作了深層的探討,在傳統(tǒng)教學(xué)手段的基礎(chǔ)上,開發(fā)了多媒體教學(xué)輔助系統(tǒng),充分發(fā)揮了現(xiàn)代教學(xué)手段的優(yōu)勢(shì);并將Matlab軟件用于教學(xué),將抽象的概念感性化,以形象生動(dòng)的手段來(lái)展示理論內(nèi)涵;采用實(shí)驗(yàn)和教學(xué)相結(jié)合的形象教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
2.教材和教學(xué)內(nèi)容的選擇
2.1教材選擇
目前“數(shù)字信號(hào)處理”的教材很多,筆者選用了東南大學(xué)吳鎮(zhèn)揚(yáng)教授編寫的《數(shù)字信號(hào)處理》第二版。[2]該書對(duì)信號(hào)處理的基礎(chǔ)理論和基本算法進(jìn)行了充分的論述與討論,條理清楚,深入淺出,有利于學(xué)生更牢固地掌握,是一本很實(shí)用的教材。該書還很好地處理了和“信號(hào)與線性系統(tǒng)”的關(guān)系,在保持課程完整性的同時(shí)壓縮重復(fù)內(nèi)容。在內(nèi)容取舍上,結(jié)合數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展做了精心的安排。
2.2教學(xué)內(nèi)容
“數(shù)字信號(hào)處理”課程理論性較強(qiáng),對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求較高,學(xué)生普遍反映抽象、難學(xué)。[3]針對(duì)這種情況,為在60學(xué)時(shí)(含實(shí)驗(yàn)10學(xué)時(shí))內(nèi)有效完成數(shù)字信號(hào)處理的知識(shí)點(diǎn)的講授,筆者對(duì)內(nèi)容做了合理安排,講授沿兩條主線進(jìn)行,精簡(jiǎn)部分內(nèi)容,如表1所示。
一條是信號(hào)與系統(tǒng)的時(shí)、頻域分析,包括離散系統(tǒng)的時(shí)域分析、z域分析、傅氏變換,F(xiàn)FT及利用FFT進(jìn)行頻譜分析;另一條是數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),包括IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)、FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì),以及這兩類數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)和各種濾波器結(jié)構(gòu)的誤差分析。對(duì)教材中關(guān)于DSP應(yīng)用方面,如芯片介紹這一節(jié)的內(nèi)容,將并入到另一門課“DSP芯片原理及應(yīng)用”這門課中講授。
3.教學(xué)方法優(yōu)化
“數(shù)字信號(hào)處理”是一門數(shù)學(xué)理論較強(qiáng)的課程,其特點(diǎn)是公式多,概念比較抽象,比較枯燥,難度大。要獲得較好的教學(xué)效果,我們需要采取一些技巧和方法。
3.1多媒體教學(xué)手段和傳統(tǒng)教學(xué)手段的并用
基于本課程的特點(diǎn),在教學(xué)過(guò)程中教師可以采用板書和多媒體教學(xué)相結(jié)合的講課方式,以板書為主,多媒體為輔。板書主要是針對(duì)一些課程中的基本原理和方法推導(dǎo)證明,這樣可以使講課方式更靈活、師生互動(dòng)性更強(qiáng),使學(xué)生跟隨教師的思路來(lái)領(lǐng)會(huì)學(xué)習(xí)的要點(diǎn)和難點(diǎn),學(xué)起來(lái)比較容易。而對(duì)于一些需要形象理解、圖形舉例演示的部分,教師可以采用多媒體教學(xué)方法,利用圖像、視頻等多種形式進(jìn)行互動(dòng)教學(xué)。[4]比如介紹采樣定理的時(shí)候,在推導(dǎo)采樣定理的同時(shí),采用動(dòng)畫的方式,演示一個(gè)模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)采樣前后,時(shí)域和頻域的變換關(guān)系,使學(xué)生更深刻地理解采樣定理,實(shí)現(xiàn)對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的融會(huì)貫通。
在設(shè)計(jì)幻燈片格式時(shí)我們應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(1)選擇容易看清的字體和字號(hào)。PowerPoint默認(rèn)的中文字體為宋體、英文字體為Times New Roman,為保證坐在教室最后一排(尤其角落處)的學(xué)生看清演示,中文選用加粗黑體,英文選用加粗Arial,字號(hào)在18 points和28 points之間。
(2)選用深藍(lán)色背景,字體顏色采用對(duì)比度較高的顏色。為了便于學(xué)生使用,將演示文稿制作成適于打印的.pdf文件。
(3)由于學(xué)生同時(shí)聽講和看幻燈片,注意力容易分散,會(huì)感覺(jué)跟不上講課思路或?qū)τ诨脽羝瑑?nèi)容印象不深。為解決這個(gè)問(wèn)題,既可以利用動(dòng)畫效果逐步展示內(nèi)容,又可以制作內(nèi)容精練、布局合理、便于識(shí)記的幻燈片。
3.2在教學(xué)中應(yīng)用Matlab軟件
Matlab是DSP教學(xué)中的標(biāo)準(zhǔn)仿真軟件,它能輕松完成系統(tǒng)分析、信號(hào)處理中的大量計(jì)算和繪圖工作,并可生成教學(xué)所需的多媒體素材。[5]例:已知一連續(xù)正弦信號(hào)的頻率為150Hz,取時(shí)間長(zhǎng)度為0.1s,采樣頻率分別取為500Hz,1000Hz,5000Hz,20000Hz,仿真結(jié)果分別如圖1―4所示。
3.3課堂討論與練習(xí)
課堂目前是本科生進(jìn)行理論學(xué)習(xí)的主要場(chǎng)所,課堂教學(xué)方法的改革應(yīng)放在重要位置。筆者采取“啟發(fā)式教學(xué)和研究型學(xué)習(xí)”的教學(xué)方法,從研究問(wèn)題入手,將數(shù)字信號(hào)處理的一些重要理論構(gòu)建過(guò)程展現(xiàn)出來(lái),同時(shí)提出新的問(wèn)題,以便讓學(xué)生進(jìn)行思考和研究。比如介紹濾波器理論時(shí),筆者首先提出在通信系統(tǒng)構(gòu)建的主要模塊,在系統(tǒng)最前端,其次為了選擇有效信號(hào),引入濾波的概念,提出濾波器理論。
在課程的理論教學(xué)中,筆者針對(duì)教學(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn)提出問(wèn)題,定期和不定期地在課堂中進(jìn)行討論,請(qǐng)學(xué)生事先準(zhǔn)備好,上講臺(tái)發(fā)表見解。
4.結(jié)語(yǔ)
《數(shù)字信號(hào)處理》是一門非常重要的課程,因此在適應(yīng)素質(zhì)教育對(duì)電子信息專業(yè)人才培養(yǎng)的要求下,筆者結(jié)合我校實(shí)際情況對(duì)該課程進(jìn)行優(yōu)化改革。實(shí)踐證明,隨著通信技術(shù)、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,實(shí)現(xiàn)對(duì)《數(shù)字信號(hào)處理》的教學(xué)優(yōu)化,有利于提高課時(shí)效率,有利于拓寬專業(yè)知識(shí)面,有利于培養(yǎng)和加強(qiáng)自身系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力和實(shí)踐能力,有利于加強(qiáng)自身素質(zhì)教育的課程改革。
但是,如何在學(xué)習(xí)過(guò)程中發(fā)揮自身的主動(dòng)性,將更多方案應(yīng)用于學(xué)習(xí), 使學(xué)生的學(xué)習(xí)效果達(dá)到最優(yōu),還有待進(jìn)一步探索和實(shí)踐。采用Matlab仿真軟件來(lái)優(yōu)化課堂教學(xué),不僅豐富了教學(xué)內(nèi)容,而且加深了學(xué)生對(duì)理論的理解;使公式的推導(dǎo)不再枯燥,且算法易于實(shí)現(xiàn);使理論與實(shí)際緊密結(jié)合,更鍛煉了學(xué)生的實(shí)踐能力。
參考文獻(xiàn):
[1]陳嘉.《數(shù)字信號(hào)處理》的優(yōu)化設(shè)計(jì)探討[J].信息技術(shù)與課程整合.
[2]吳鎮(zhèn)揚(yáng).數(shù)字信號(hào)處理[M].北京:高等教育出版社,2004.
[3]劉會(huì)衡,田玲. 數(shù)字信號(hào)處理課程教學(xué)方法改革與實(shí)踐[J].教學(xué)研究,2008,31,(3).
“數(shù)字電路”是我院電子類專業(yè)一門重要的、實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課,它包括課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)等多種教學(xué)環(huán)節(jié)。通過(guò)本門課程的教學(xué),除了使學(xué)生掌握數(shù)字電路的基本理論、基本知識(shí)和基本方法以外,還要求其具備實(shí)驗(yàn)研究和工程設(shè)計(jì)能力[1]。
數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)在數(shù)字電路教學(xué)中占有非常重要的地位,可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握,培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)和實(shí)際動(dòng)手能力。傳統(tǒng)的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)仍然采用數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作,有很多的局限性,為了適應(yīng)新的形勢(shì)要求,改革教學(xué)模式,創(chuàng)造更好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境,以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性,提高學(xué)生的綜合動(dòng)手能力,逐步將虛擬電子仿真軟件Multisim[2,3,4]應(yīng)用于數(shù)字電路的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。
下面對(duì)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和基于虛擬仿真的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法進(jìn)行具體分析和比較,
1 傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)
目前,傳統(tǒng)的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)室采用數(shù)字電路邏輯實(shí)驗(yàn)箱開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作,圍繞 74 系列芯片進(jìn)行內(nèi)容設(shè)計(jì),主要涉及的實(shí)驗(yàn)包括TTL 集成門電路測(cè)試、數(shù)據(jù)選擇器的應(yīng)用、觸發(fā)器及計(jì)數(shù)器的應(yīng)用等。
下面以74LS08與門為例進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并分析如下。
1.1 74LS08引腳圖
74LS08為2輸入四與門,其引腳圖如圖1所示。
1.2 真值表
真值表顯示,當(dāng)輸入A、B有一個(gè)為低電平時(shí),輸出即為低電平;當(dāng)輸入A、B全為高電平時(shí),輸出為高電平。
1.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
(1)根據(jù)74LS08的引腳圖連接線路。由引腳圖可知,74LS08有4組2輸入與門,可以任意選擇一組與門進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將輸入兩個(gè)端子連接在可以控制高低電平的輸入端,如果輸入為高電平,則燈亮,低電平則燈不亮;將輸出端連接在可以由燈的亮和滅來(lái)顯示輸出電平的一端,如果輸出為高電平,燈亮,如果輸出為低電平,燈不亮。
(2)根據(jù)真值表測(cè)試74LS08與門的功能。
(3)實(shí)驗(yàn)分析。根據(jù)測(cè)試結(jié)果,可以看出,輸入端只要有一個(gè)為低電平,燈就不亮,只有兩個(gè)輸入端全為高電平的時(shí)候,燈才亮,結(jié)果與真值表保持一致,滿足了與門的功能。
2 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)
隨著電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,新器件、新電路不斷地涌現(xiàn),現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室的條件已經(jīng)無(wú)法滿足各種電路的設(shè)計(jì)和調(diào)試的要求,這在一定程度上影響了數(shù)字電路相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果,而且影響了高校對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。此時(shí),在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入具有強(qiáng)大分析、仿真電路功能的電路仿真設(shè)計(jì)軟件Multisim,可以較好地解決這一問(wèn)題[5]。
基于Multisim的仿真實(shí)驗(yàn)主要包括門電路功能測(cè)試、組合邏輯電路分析、半加器邏輯功能測(cè)試、計(jì)數(shù)器、555定時(shí)器的應(yīng)用等。現(xiàn)以74LS00與非門為例進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析。
2.1 引腳圖
74LS00為四組 2 輸入與非門,其引腳圖如圖2所示。
2.2 真值表
真值表顯示,當(dāng)輸入A、B只要有一個(gè)為低電平,輸出即為高電平;當(dāng)輸入A、B全為高電平時(shí),輸出為低電平。
2.3 實(shí)驗(yàn)電路
在Multisim中的創(chuàng)建的仿真電路如圖3所示。
2.4 實(shí)驗(yàn)說(shuō)明
(1)放置74LS00:
用打開選擇相應(yīng)的元件,然后放置。“QUAD 2-INPUT NAND”四-2輸入與非門。
(2)放置開關(guān):
用第二個(gè)按鈕,選擇SWITCH,然后選擇相應(yīng)的開關(guān),進(jìn)行放置。
(3)放置電源VCC:
選擇第一個(gè)按鈕,選擇VCC。放置接地,同樣選擇第一個(gè)按鈕。
(4)放置萬(wàn)用表:
選擇右邊數(shù)列按鈕的第一個(gè),既是萬(wàn)用表。然后放置。
(5)放置燈泡:
選擇指示器按鈕,選擇LAMP,然后選擇合適的燈泡,放置。
2.5 功能測(cè)試
(1)測(cè)試表:
測(cè)試表如表4所示。
(2)分析:
從測(cè)試表可以看出,當(dāng)輸入端有一個(gè)為0時(shí),輸出就為1,燈泡就亮,當(dāng)輸入全為1時(shí),燈泡不亮。測(cè)試結(jié)果與真值表保持一致,滿足與非門的邏輯功能。
3 兩種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的比較
我院數(shù)字電路課程是電子類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,對(duì)于兩種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,學(xué)生在具體操作的時(shí)候,每一種方法都有各自的優(yōu)點(diǎn)。從教師的層面分析,傳統(tǒng)的基于實(shí)驗(yàn)箱的教學(xué)方法在具體實(shí)施時(shí),教師需要收集好實(shí)驗(yàn)需要用到的元器件,然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)線路,課堂上連接線路給學(xué)生看,對(duì)元器件的功能及線路的功能都要給學(xué)生進(jìn)行講解。由于實(shí)驗(yàn)線路連接比較直觀,講解的工作量不大。對(duì)于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法,由于涉及到一種新的軟件,首先對(duì)軟件的功能和具體操作流程都要進(jìn)行詳細(xì)講解,在具體操作時(shí),每一個(gè)步驟,每一個(gè)元器件的選擇和連接都要詳細(xì)說(shuō)明,講解的工作量較大。在具體的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法和虛擬仿真的實(shí)驗(yàn)方法,由于各自有自己的優(yōu)點(diǎn),在一定程度上都可以激發(fā)學(xué)生的興趣,提高學(xué)生的動(dòng)手能力。在此基礎(chǔ)上,相比較而言,虛擬仿真的實(shí)驗(yàn)方法功能更強(qiáng)大,學(xué)生的可操作性更強(qiáng)。
通過(guò)分析,我們可以看出,用兩種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,都可以達(dá)到教學(xué)目的,但是從培?B學(xué)生的動(dòng)手能力和設(shè)計(jì)能力上出發(fā),可以考慮兩種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法相結(jié)合,將實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)分成兩部分,一部分時(shí)間讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行實(shí)驗(yàn),一部分時(shí)間讓學(xué)生利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。這樣可以讓學(xué)生更全面的了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,增強(qiáng)設(shè)計(jì)和分析能力。
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